EP2115232A1 - Mehrschichtige betondeckenkonstruktion mit rohrleitungssystem - Google Patents

Mehrschichtige betondeckenkonstruktion mit rohrleitungssystem

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Publication number
EP2115232A1
EP2115232A1 EP08707027A EP08707027A EP2115232A1 EP 2115232 A1 EP2115232 A1 EP 2115232A1 EP 08707027 A EP08707027 A EP 08707027A EP 08707027 A EP08707027 A EP 08707027A EP 2115232 A1 EP2115232 A1 EP 2115232A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
concrete
pipes
floor construction
concrete floor
construction according
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP08707027A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Gerold Bernhardt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bautevent GmbH
Original Assignee
Bautevent GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bautevent GmbH filed Critical Bautevent GmbH
Publication of EP2115232A1 publication Critical patent/EP2115232A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/44—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the purpose
    • E04C2/52—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the purpose with special adaptations for auxiliary purposes, e.g. serving for locating conduits
    • E04C2/521—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the purpose with special adaptations for auxiliary purposes, e.g. serving for locating conduits serving for locating conduits; for ventilating, heating or cooling
    • E04C2/525—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the purpose with special adaptations for auxiliary purposes, e.g. serving for locating conduits serving for locating conduits; for ventilating, heating or cooling for heating or cooling
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B5/00—Floors; Floor construction with regard to insulation; Connections specially adapted therefor
    • E04B5/16—Load-carrying floor structures wholly or partly cast or similarly formed in situ
    • E04B5/32—Floor structures wholly cast in situ with or without form units or reinforcements
    • E04B5/326—Floor structures wholly cast in situ with or without form units or reinforcements with hollow filling elements
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B5/00—Floors; Floor construction with regard to insulation; Connections specially adapted therefor
    • E04B5/16—Load-carrying floor structures wholly or partly cast or similarly formed in situ
    • E04B5/32—Floor structures wholly cast in situ with or without form units or reinforcements
    • E04B5/36—Floor structures wholly cast in situ with or without form units or reinforcements with form units as part of the floor
    • E04B5/38—Floor structures wholly cast in situ with or without form units or reinforcements with form units as part of the floor with slab-shaped form units acting simultaneously as reinforcement; Form slabs with reinforcements extending laterally outside the element
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B5/00—Floors; Floor construction with regard to insulation; Connections specially adapted therefor
    • E04B5/48—Special adaptations of floors for incorporating ducts, e.g. for heating or ventilating

Definitions

  • the invention relates to a concrete floor construction comprising a multilayer construction comprising prestressed element panels for absorbing tensile stresses and at least one layer of in-situ concrete disposed thereon, in particular reinforced concrete, for absorbing compressive stresses.
  • floor slabs are widely used for large spans.
  • office building component activation is in demand, so that in many cases the wide-stretched ceilings are no longer suspended, but the concrete base is completed after filling and painting, so that a corresponding heat radiation can be done.
  • Concrete floor constructions which have a multi-layer structure, which are formed from prestressed element panels and from a layer of in-situ concrete arranged above them.
  • the disadvantage here is that the spans are limited to about 10 to 12 meters in these known constructions.
  • Another disadvantage of the known constructions that component activation, d. H. a use of the ceiling surface by heating or cooling for the air conditioning of the underlying space is not possible.
  • the object of the invention is to develop a concrete floor construction of the aforementioned type such that the concrete ceiling construction allows large spans at a minimum thickness of the overall construction, ie in particular Office building or the like to build from outer wall to outer wall without intermediate support and further to allow to use the ceiling by a component activation by heating or cooling for air conditioning of the underlying space.
  • the blanket weight is significantly reduced, thereby reducing both bowing and rebar levels.
  • the integrated piping system is mechanically unclaimed and on the other hand by the arrangement of prestressed element plates for receiving the tension below the pipes and of in-situ concrete for receiving of compressive stresses mechanically optimized the entire concrete ceiling construction.
  • the layer of in-situ concrete is arranged in such a way that it encloses the pipeline system integrated in the concrete ceiling construction and also extends above the integrated pipeline system for absorbing compressive stresses.
  • lattice girders and / or composite elements are arranged between the prestressed element plates and the in-situ concrete. As a result, a bond between the precast slab and the in-situ concrete is produced.
  • the pipelines have a profiled surface and / or reinforcements arranged on the pipe surface, which form a composite with the in-situ concrete and in particular supplement or replace the lattice girders in regions.
  • a profiled surface and / or reinforcements arranged on the pipe surface, which form a composite with the in-situ concrete and in particular supplement or replace the lattice girders in regions.
  • At least some element plates may have passages through which pipelines can be passed, wherein transverse reinforcements are additionally arranged in particular in the region of each opening.
  • the pipes in the precast slab with the fluid, preferably air, in particular conditioned air are fed or the air can be directed into the space below the ceiling structure to air-condition the room. Since the openings in the prestressed concrete slab mean a punctual weakening of the slab, in particular additional transverse reinforcements are arranged in this region.
  • these additional transverse reinforcements are arranged above the element plate, in particular additional transverse reinforcements in the region of passages in element plates for the passage of pipes are arranged above the element plate.
  • Such transverse reinforcements may be arranged such that they are not arranged on the element plate, but are connected to each other via a loop structure by overlapping joints.
  • the transverse reinforcement additionally allows the disk effect of the overall construction. This creates opportunities to meet a variety of architectural concerns, so that a variety of supports the ceiling structure are possible.
  • the pipes in particular in the region in which a pipe passes through an element plate, designed with an oval or rectangular cross-section, in particular, the longer axis of symmetry is aligned in the direction of the main tensile stress.
  • the arrangement of an oval or rectangular tube ensures that the tube itself acts as a kind of carrier, which is already installed in the finished part. During assembly, the tube acts stiffening in the sense of a carrier and produces the composite. In order to prevent the bias voltage from being transmitted to the tube, corrugated intermediate pieces may be arranged at certain intervals, which prevent the transmission of the prestressing force to the tube.
  • the pipe ends leading to the environment through the element plates are closable by means of openable and / or removable flaps or the like.
  • the arrangement of flaps or the like, a cleaning of the piping system is made possible, in particular a maintenance of the piping system.
  • the element plates are made of high-strength concrete.
  • the element plates have a thickness of at least 8 cm, preferably 10 cm or 12 cm.
  • the element plates on transverse reinforcements which form in the transverse direction of the element plates side and / or obliquely upward overlaps, which form a composite with the in-situ concrete to absorb stresses of the secondary support direction.
  • a safeguard against cracking in the transverse direction is ensured.
  • a very load-bearing bond between the prestressed element panels and the in-situ concrete is produced in the transverse direction.
  • FIG. 2 is a plan view of an element plate with piping system arranged above according to the embodiment of FIG. 1,
  • FIG. 6 is a plan view of a prestressed element plate with piping system disposed above a second embodiment of the invention
  • Fig. 8 is a section through a third embodiment of the invention.
  • Fig. 1 Shown in Fig. 1 is a perspective view of the concrete ceiling construction in partially completed state, which is formed in its lower portion by prestressed element plates 10.
  • the element plates 10 are equipped with composite elements 20 and not visible in this perspective longitudinal and transverse reinforcements.
  • the prestressed element plates 10 for producing a composite have obliquely upwardly directed loops 30, which are arranged alternately, as shown in FIG.
  • These loops 30 and the longitudinal composite elements 20 form a composite with the in-situ concrete not yet applied in FIG.
  • the loops 30 are formed such that they form over the longitudinal edge of the element plate 10 laterally projecting, obliquely upward overlaps 30 to absorb stresses of the secondary support direction.
  • pipelines 40 which form a piping system for the passage of a fluid for activating the component.
  • thermal component activation can thus be done heating / cooling of the lying under the concrete ceiling construction space.
  • connecting elements 41 which lead through passages in the element plates to the underlying space, the piping system for the purpose of removing air from the underlying space or air is introduced into the underlying space with this. From the bottom, the pipe ends leading to the underlying space of the connecting pieces 41 are closed by means of open flaps, through which a maintenance and cleaning of the piping system is made possible.
  • the pipes 40 of the embodiment of the invention shown in FIG. 1 have a circular cross-section.
  • the concrete ceiling construction according to the invention consisting of prefabricated and prestressed element plates 10, above the element plates 10 arranged pipelines 40 and a to be poured on site construction site concrete, which surrounds the pipes 40 and covers and forms a bond with the element plates 10 .
  • the static of the concrete floor construction is ensured by prestressed element plates 10 are arranged to absorb tensile stresses and arranged above the element plates 10 layer of in-situ concrete for receiving compressive stresses, the component activation of the concrete ceiling construction is made possible by the integrated piping system.
  • the construction of the concrete ceiling becomes easier by the integration of the pipelines 40, in order to pass through the pipelines 40 displaced in-situ concrete. Due to this reduction in mass per square meter of the concrete deck construction, larger spans are possible than in conventional concrete deck constructions having a multi-layer structure.
  • a component activation of the concrete pavement is possible.
  • the pipelines 40 are arranged in the region of the neutral fiber of the concrete ceiling construction, i. H. that in the finished concrete ceiling construction, the element plates 10 are tension-loaded and the not shown above the element plates 10, the pipes 40 enclosing and covering layer of in-situ concrete is pressure-loaded, wherein the pipes 40, characterized in that they are arranged in the region of the neutral fiber of the concrete ceiling construction, a mechanical stress are not exposed.
  • Fig. 2 shows a plan view of a prestressed element plate 10 with overlying pipes 40 of the embodiment of FIG. 1.
  • the element plate 10 is equipped with longitudinal composite elements 20 and has passages into which fittings 41 of the pipes 40 are inserted, by means of which a Connection of the pipes 40 is provided to the lying under the element plate 10 space.
  • Fig. 3 shows a bottom view of an element plate 10 with loop-shaped overlaps 30 along the longitudinal edges of the element plate 10 and dashed lines indicated transverse reinforcements 25 which are introduced into the element plate 10.
  • the loop-shaped overlap openings 30 are arranged such that they engage alternately with one another laterally arranged next to the element plate 10 further element plate.
  • the transverse reinforcements 25 are formed on the edge of the element plate 10 in the form of the loops 30, ie the loops 30 and the transverse reinforcement 25 are components of the same lattice girder.
  • the element plate 10 has a plurality of passages 11, to which the connecting pieces 41 of the above the element plate 10 arranged pipes 40 are connectable.
  • Fig. 4 shows the section IV-IV of FIG. 2 and partial enlargements of the details A and B.
  • the concrete ceiling construction is formed by prestressed element plates 10 with tensioning reinforcements 35. Above are arranged pipelines 40 and composite or transverse force reinforcements 15. Also above the Element plate 10 are arranged reinforcements 45, which form a composite with the in-situ concrete layer 50. The in-situ concrete layer 50 encloses the pipes 40 and forms a composite with the reinforcements 45 and the composite or transverse force reinforcement 15.
  • Detail A shows the bearing of the concrete ceiling construction according to the invention on a side wall 60, on which the element plate 10 partially rests.
  • the element plate 10, which contains clamping reinforcements 35, has a passage 11 for receiving a pipe connection piece 41 for connection to the pipeline 40.
  • Detail B shows in an enlarged section a middle region of the concrete floor construction with element plates 10, pipes 40 and reinforcements 45.
  • the layer of in-situ concrete enclosing the pipes and the reinforcements 45 is not shown in this illustration.
  • the piping system has a flow 42 and a return 43 and is connected via this flow 42 and return 43 with an air conditioning device for component activation, ie for heating or cooling connected.
  • the element plates 10 include integrated clamping reinforcements 35, transverse reinforcements 25, at the end of which the loop-shaped overlaps 30 connect, as well as in the longitudinal direction of the element plate 10 extending composite elements 20.
  • the overlaps 30 are under a Angle of 30 degrees against the horizontal employed and extend laterally and obliquely upward from the element plate 10 in the direction of the adjacent next element plate along the longitudinal edge.
  • These loop-shaped overlaps 30 form a composite with the in-situ concrete 50.
  • Above the element plates 10 are arranged the pipelines 40, which are completely enclosed by the layer of in-situ concrete 50. Via the loops 30 and the composite elements 20, which extend between the tubes 40 in the longitudinal direction, the composite of the concrete slab construction is produced.
  • FIG. 6 shows a second embodiment of the invention in a plan view of an element plate 10 (same reference numerals designate the same parts as before) with composite grid elements 20 and arranged above the element plate 10 piping 140, via corresponding connectors 141 through passages in the element plates 10th connected to the environment.
  • Fig. 7 shows the section VII-VII of Fig. 6.
  • the element plates 10 have an identical to the previous embodiment according to FIGS. 1 to 5 structure.
  • Fig. 8 shows a section through a third embodiment of the invention.
  • the prestressed element plates 10 are pipelines 240 arranged, which are enclosed by a layer of in-situ concrete 50 and covered.
  • the pipes 240 have a rectangular cross section, wherein the longer axis of symmetry of the rectangular cross section is vertical and thus contribute to the side walls of the pipeline to the statics of the ceiling structure.

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Abstract

Betondeckenkonstruktion aufweisend einen mehrlagigen Aufbau, enthaltend vorgespannte Elementplatten (10) zur Aufnahme von Zugspannungen sowie zumindest eine darüber angeordnete Schicht Ortbeton (50), insbesondere armierter Beton, zur Aufnahme von Druckspannungen, wobei ein Rohrleitungssystem (40) zur Durchleitung eines Fluides, insbesondere Luft, zur Heizung oder Kühlung integriert ist, wobei die Rohrleitungen (40, 140, 240) über den Elementplatten (10) in der Ortbetonschicht (50) angeordnet sind.

Description

MEHRSCHICHTIGE BETONDECKENKONSTRUKTION MIT ROHRLEITUNGSSYSTEM
Die Erfindung betrifft eine Betondeckenkonstruktion aufweisend einen mehrlagigen Aufbau, enthaltend vorgespannte Elementplatten zur Aufnahme von Zugspannungen sowie zumindest eine darüber angeordnete Schicht Ortbeton, insbesondere armierter Beton, zur Aufnahme von Druckspannungen.
Im Industrie-, Gewerbe- und Wohnungsbau werden Geschossdecken verbreitet für große Spannweiten benötigt. Insbesondere im Bürohausbau ist eine Bauteilaktivierung gefragt, so dass in vielen Fällen die weit gespannten Decken nicht mehr abgehängt werden, sondern die Betonunterseite nach Spachtelung und Anstrich fertig gestellt ist, so dass eine entsprechende Wärmestrahlung erfolgen kann.
Es sind Betondeckenkonstruktionen bekannt, die einen mehrlagigen Aufbau aufweisen, die aus vorgespannten Elementplatten sowie aus einer darüber angeordneten Schicht Ortbeton gebildet sind. Nachteilig hierbei ist, dass die Spannweiten bei diesen bekannten Konstruktionen auf ca. 10 bis 12 Meter begrenzt sind. Weiterhin nachteilig bei den bekannten Konstruktionen ist, dass eine Bauteilaktivierung, d. h. eine Nutzung der Deckenfläche durch Heizung oder Kühlung für die Klimatisierung des darunter liegenden Raumes nicht möglich ist.
Aufgabe der Erfindung ist, eine Betondeckenkonstruktion der vorgenannten Art derart weiterzubilden, dass die Betondeckenkonstruktion große Stützweiten bei minimaler Dicke der Gesamtkonstruktion zulässt, d. h. insbesondere Bürogebäude oder dergleichen, von Außenwand zu Außenwand ohne Zwischenunterstützung zu bauen und des weiteren es zu ermöglichen, die Decke durch eine Bauteilaktivierung durch Beheizung oder Kühlung zur Klimatisierung des darunter liegenden Raumes zu verwenden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Betondeckenkonstruktion gemäß Anspruch 1 gelöst.
Dadurch dass ein Rohrleitungssystem zur Durchleitung eines Fluids, insbesondere Luft, zur Heizung oder Kühlung integriert ist, wobei die Rohrleitungen über den Elementplatten in der Ortbetonschicht angeordnet sind, ist es möglich, aufgeheizte oder gekühlte Luft zur Beheizung oder Kühlung der Betondeckenkonstruktion durch die Rohrleitungen zu leiten und hierdurch die gesamte Betondeckenkonstruktion aufzuheizen oder abzukühlen zur Klimatisierung des darunter liegenden Raumes. Weiterhin vorteilhaft ist es, dass dadurch, dass das Rohrleitungssystem über den Elementplatten in der Ortbetonschicht angeordnet ist, das spezifische Gewicht pro Quadratmeter Deckenfläche um den durch die Rohrleitung verdrängten Beton in der Ortbetonschicht vermindert wird, ohne die Festigkeit der Betondeckenkonstruktion zu beeinträchtigen, da unterhalb der Rohrleitungen vorgespannte Elementplatten zur Aufnahme der Zugspannungen angeordnet sind und wobei die über den vorgespannten Elementplatten angeordnete Schicht Ortbeton, in der die Rohrleitungen des Rohrleitungssystems angeordnet sind, geeignet ist zur Aufnahme von Druckspannungen. Hierdurch ist es möglich, eine Stützweite von bis zu 16 Metern zu erreichen, bei einer Gesamtdeckenstärke von 40 cm.
Durch eingelegte Rohre, die gleichzeitig zum Transport eines Fluids, vorzugsweise Luft, für die Bauteilaktivierung benutzt werden können, werden das Deckengewicht beträchtlich vermindert, wodurch sowohl Durchbiegung als auch Bewehrungsmengen reduziert werden können.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. So ist besonders vorteilhaft, wenn die Rohrleitungen im Bereich der neutralen Faser der Betondeckenkonstruktion angeordnet sind.
Durch die Anordnung der Rohrleitungen im Bereich der neutralen Faser der Betondeckenkonstruktion, d. h. in jenem Bereich, in dem die Betondeckenkonstruktion weder eine Stauchung noch eine Längung in Folge einer Durchbiegung aufgrund der Gewichtskraft erfährt, wird einerseits das integrierte Rohrleitungssystem mechanisch nicht beansprucht und andererseits durch die Anordnung vorgespannter Elementplatten zur Aufnahme der Zugspannung unterhalb der Rohrleitungen sowie von Ortbeton zur Aufnahme von Druckspannungen die gesamte Betondeckenkonstruktion mechanisch optimiert. Die Schicht Ortbeton ist dabei derart angeordnet, dass sie das in die Betondeckenkonstruktion integrierte Rohrleitungssystem umschließt sowie sich auch oberhalb des integrierten Rohrleitungssystems erstreckt zur Aufnahme von Druckspannungen.
Bevorzugt sind zwischen dem vorgespannten Elementplatten und dem Ortbeton Gitterträger und/oder Verbundelemente angeordnet. Hierdurch wird ein Verbund zwischen der Fertigteilplatte und dem Ortbeton hergestellt.
In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Rohrleitungen eine profilierte Oberfläche und/oder an der Rohroberfläche angeordnete Armierungen auf, die einen Verbund mit dem Ortbeton bilden und insbesondere die Gitterträger bereichsweise ergänzen oder ersetzen. Durch seitlich profilierte Rohre, die in die Betondeckenkonstruktion eingebracht werden, ist es somit möglich, dass die Rohre ihrerseits den Verbund mit dem Ortbeton herstellen, so dass zumindest in diesem Bereich Gitterträger nicht erforderlich sind.
In der Betondeckenkonstruktion können zumindest einige Elementplatten Durchgänge aufweisen, durch die Rohrleitungen durchführbar sind, wobei insbesondere im Bereich jeder Öffnung zusätzlich Querbewehrungen angeordnet sind. Durch diese Öffnungen können die Rohrleitungen in der Fertigteilplatte mit dem Fluid, vorzugsweise Luft, insbesondere klimatisierte Luft, gespeist werden bzw. kann die Luft in den Raum unterhalb der Deckenkonstruktion geleitet werden, um den Raum zu klimatisieren. Da die Öffnungen in der vorgespannten Betonplatte eine punktuelle Schwächung der Platte bedeuten, sind in diesem Bereich insbesondere zusätzliche Querbewehrungen angeordnet.
Bevorzugt sind diese zusätzlichen Querbewehrungen oberhalb der Elementplatte angeordnet, insbesondere sind zusätzliche Querbewehrungen im Bereich von Durchgängen in Elementplatten zur Durchführung von Rohrleitungen oberhalb der Elementplatte angeordnet. Derartige Querbewehrungen können derart angeordnet sein, dass sie nicht auf der Elementplatte angeordnet sind, sondern über eine Schlaufenkonstruktion durch Übergreifungsstöße miteinander verbunden sind. Die Querbewehrung ermöglicht zusätzlich die Scheibenwirkung der Gesamtkonstruktion. Hierdurch werden Möglichkeiten geschaffen, um die verschiedensten architektonischen Belange zu erfüllen, so dass vielfältigste Auflagerungen der Deckenkonstruktion möglich sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Rohrleitungen, insbesondere in dem Bereich, in dem eine Rohrleitung eine Elementplatte durchtritt, mit einem ovalen oder rechteckigen Querschnitt gestaltet, wobei insbesondere die längere Symmetrieachse in Richtung der Hauptzugspannung ausgerichtet ist.
Durch die Anordnung eines ovalen oder rechteckigen Rohres wird erreicht, dass das Rohr selbst als eine Art Träger wirkt, der im Fertigteil schon eingebaut ist. Bei der Montage wirkt das Rohr im Sinne eines Trägers versteifend und stellt den Verbund her. Um zu verhindern, dass die Vorspannung auf das Rohr übertragen wird, können in bestimmten Abständen gewellte Zwischenstücke angeordnet sein, die die Übertragung der Vorspannkraft auf das Rohr verhindern. Durch eine derartige Anordnung eines Rohres mit einem ovalen oder rechteckigen Querschnitt dergestalt, dass die längere Symmetrieachse in Richtung der Hauptzugspannung ausgerichtet ist, kann die unterschiedliche Knick- und Biegefestigkeit in Richtung der beiden Symmetrieachsen eines nicht kreisrunden Rohres in vorteilhafter Weise nutzbar gemacht werden, indem das Rohr selbst als Träger wirksam wird und zur Bauteilfestigkeit beiträgt. Vorzugsweise sind die durch die Elementplatten hindurch zur Umgebung hin führenden Rohrleitungsenden mittels offenbarer und/oder abnehmbarer Klappen oder dergleichen verschließbar. Durch die Anordnung von Klappen oder dergleichen wird eine Reinigung des Rohrleitungssystems ermöglicht, insbesondere auch eine Wartung des Rohrleitungssystems.
Bevorzugt sind die Elementplatten aus hochfestem Beton gefertigt. Vorzugsweise weisen die Elementplatten eine Dicke von mindestens 8 cm vorzugsweise 10 cm oder 12 cm auf.
Durch die Verwendung von hochfestem Beton und/oder einer Dicke von mindestens 8 cm für die Elementplatten wird eine Betondeckenkonstruktion mit sehr hoher Festigkeit und Tragfähigkeit geschaffen, die es gestattet, große Stützweiten der Gesamtkonstruktion zu ermöglichen.
Bevorzugt weisen die Elementplatten Querbewehrungen auf, die in Querrichtung der Elementplatten seitliche und/oder schräg nach oben gerichtete Übergreifungen bilden, die mit dem Ortbeton einen Verbund bilden, um Beanspruchungen der Nebentragrichtung aufzunehmen. Hierdurch wird eine Sicherung gegen eine Rissbildung in Querrichtung sichergestellt. Insbesondere wird in Querrichtung ein sehr tragfester Verbund zwischen den vorgespannten Elementplatten sowie dem Ortbeton hergestellt.
Sofern im Randbereich auf eine Verrohrung der Betondeckenkonstruktion verzichtet wird, d. h. dass das oberhalb der vorgespannten Elementplatten angeordnete Rohrleitungssystem in seiner räumlichen Ausdehnung auf einen mittleren Bereich der Betondeckenkonstruktion unter Einhaltung eines Abstandes zum Randbereich geschaffen wird, wird es möglich, eine Auflagerung der Betondeckenkonstruktion in beliebigen Auflagersituationen zu ermöglichen.
In den Figuren sind drei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform der Erfindung (teilweise fertig gestellt),
Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Elementplatte mit darüber angeordnetem Rohrleitungssystem gemäß der Ausführungsform nach Fig. 1 ,
Fig. 3 eine vorgespannte Elementplatte in der Unteransicht,
Fig. 4 den Schnitt IV-IV nach Fig. 2,
Fig. 5 den Schnitt V-V nach Fig. 2,
Fig. 6 eine Draufsicht auf eine vorgespannte Elementplatte mit darüber angeordnetem Rohrleitungssystem einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 7 den Schnitt VII-VII nach Fig. 6,
Fig. 8 ein Schnitt durch eine dritte Ausführungsform der Erfindung.
In Fig. 1 dargestellt ist eine perspektivische Ansicht der Betondeckenkonstruktion in teilweise fertig gestelltem Zustand, die in ihrem unteren Bereich gebildet ist durch vorgespannte Elementplatten 10. Die Elementplatten 10 sind ausgerüstet mit Verbundelementen 20 sowie in dieser Perspektive nicht sichtbaren Längsund Querbewehrungen. An den Längskanten verfügen die vorgespannten Elementplatten 10 zur Herstellung eines Verbundes schräg nach oben gerichtete Schlaufen 30, die alternierend angeordnet sind, wie in Fig. 1 dargestellt. Diese Schlaufen 30 sowie die längsgerichteten Verbundelemente 20 bilden einen Verbund mit dem in Fig. 1 noch nicht aufgebrachten Ortbeton. Hierzu sind die Schlaufen 30 derart ausgebildet, dass sie über die Längskante der Elementplatte 10 seitlich überstehende, schräg nach oben gerichtete Übergreifungen 30 bilden, um Beanspruchungen der Nebentragrichtung aufzunehmen. Oberhalb der vorgespannten Elementplatten 10 sind angeordnet Rohrleitungen 40, die ein Rohrleitungssystem zur Durchleitung eines Fluids zur Bauteilaktivierung bilden. Durch diese thermische Bauteilaktivierung kann somit ein Heizen/Kühlen des unter der Betondeckenkonstruktion liegenden Raumes erfolgen. Über Anschlusselemente 41 , die durch Durchgänge in den Elementplatten zum darunter liegenden Raum führen, ist das Rohrleitungssystem zwecks Entnahme von Luft aus dem darunter liegenden Raum bzw. Einleitung von Luft in den darunter liegenden Raum mit diesem verbunden. Von der Unterseite her sind die zu dem darunter liegenden Raum hin führenden Rohrleitungsenden der Anschlussstücke 41 mittels offenbarer Klappen verschlossen, durch die eine Wartung und Reinigung des Rohrleitungssystems ermöglicht wird.
Zur Fertigstellung der Betondeckenkonstruktion gemäß Fig. 1 bedarf es nunmehr lediglich noch des Abgießens einer Schicht Ortbeton, die die Rohrleitungen 40 umschließt und mittels der schlaufenförmigen Übergreifungen 30 und den Verbundelementen 20 einen tragfähigen Verbund bildet.
Die Rohrleitungen 40 des Ausführungsbeispieles der Erfindung gemäß Fig. 1 haben einen kreisförmigen Querschnitt.
Besonders vorteilhaft ist, dass durch die erfindungsgemäße Betondeckenkonstruktion, die aus vorgefertigten und vorgespannten Elementplatten 10, über den Elementplatten 10 angeordneten Rohrleitungen 40 sowie einer auf der Baustelle zu gießenden Schicht Ortbeton, die die Rohrleitungen 40 umschließt und abdeckt und einen Verbund mit den Elementplatten 10 bildet, mehrere Vorteile realisiert werden. So ist einerseits die Statik der Betondeckenkonstruktion dadurch gewährleistet, dass vorgespannte Elementplatten 10 zur Aufnahme von Zugspannungen angeordnet sind sowie eine oberhalb der Elementplatten 10 angeordnete Schicht Ortbeton zur Aufnahme von Druckspannungen, wobei durch das integrierte Rohrleitungssystem die Bauteilaktivierung der Betondeckenkonstruktion ermöglicht wird. Gleichzeitig wird die Betondeckenkonstruktion durch die Integration der Rohrleitungen 40 leichter, um den durch die Rohrleitungen 40 verdrängten Ortbeton. Aufgrund dieser Reduzierung der Masse pro Quadratmeter der Betondeckenkonstruktion werden größere Spannweiten als bei herkömmlichen Betondeckenkonstruktionen, die einen mehrlagigen Aufbau aufweisen, ermöglicht. Gleichzeitig ist eine Bauteilaktivierung der Betondecke möglich.
In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 sind die Rohrleitungen 40 im Bereich der neutralen Faser der Betondeckenkonstruktion angeordnet, d. h. dass bei der fertig gestellten Betondeckenkonstruktion die Elementplatten 10 zugbelastet sind und die nicht dargestellte, oberhalb der Elementplatten 10 die Rohrleitungen 40 umschließende und überdeckende Schicht Ortbeton druckbelastet ist, wobei die Rohrleitungen 40 dadurch, dass sie im Bereich der neutralen Faser der Betondeckenkonstruktion angeordnet sind, einer mechanischen Belastung nicht ausgesetzt sind.
Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf eine vorgespannte Elementplatte 10 mit darüber angeordneten Rohrleitungen 40 des Ausführungsbeispieles gemäß Fig. 1. Die Elementplatte 10 ist ausgerüstet mit längsgerichteten Verbundelementen 20 und weist Durchgänge auf, in die Anschlussstücke 41 der Rohrleitungen 40 einsetzbar sind, mittels derer eine Verbindung der Rohrleitungen 40 zu dem unter der Elementplatte 10 liegenden Raum geschaffen wird.
Fig. 3 zeigt eine Unteransicht einer Elementplatte 10 mit schlaufenförmigen Übergreifungen 30 entlang der Längskanten der Elementplatte 10 sowie gestrichelt angedeuteten Querbewehrungen 25, die in die Elementplatte 10 eingebracht sind. Die schlaufenförmigen Übergreif ungen 30 sind derart angeordnet, dass diese mit einer seitlich neben der Elementplatte 10 angeordneten weiteren Elementplatte alternierend ineinander greifen. Um eine optimale Krafteinleitung sowie den Verbund mit dem Ortbeton zu gewährleisten sind die Querbewehrungen 25 am Rand der Elementplatte 10 in Form der Schlaufen 30 ausgebildet, d. h. dass die Schlaufen 30 und die Querbewehrung 25 Bestandteile des selben Gitterträgers sind. Die Elementplatte 10 weist mehrere Durchgänge 11 auf, an die die Anschlussstücke 41 der oberhalb der Elementplatte 10 angeordneten Rohrleitungen 40 anschließbar sind.
Fig. 4 zeigt den Schnitt IV-IV nach Fig. 2 sowie ausschnittsweise Vergrößerungen der Details A und B. Die Betondeckenkonstruktion ist gebildet durch vorgespannte Elementplatten 10 mit Spannbewehrungen 35. Darüber angeordnet sind Rohrleitungen 40 sowie Verbund- bzw. Querkraftbewehrungen 15. Ebenfalls oberhalb der Elementplatte 10 sind angeordnet Armierungen 45, die einen Verbund mit der Ortbetonschicht 50 bilden. Die Ortbetonschicht 50 umschließt die Rohrleitungen 40 und bildet mit den Armierungen 45 sowie der Verbund- bzw. Querkraftbewehrung 15 einen Verbund.
Detail A zeigt die Auflagerung der erfindungsgemäßen Betondeckenkonstruktion auf einer Seitenwand 60, auf der die Elementplatte 10 teilweise aufliegt. Die Elementplatte 10, die Spannbewehrungen 35 enthält, weist einen Durchgang 11 zur Aufnahme eines Rohrleitungsanschlussstückes 41 zum Anschluss an die Rohrleitung 40 auf.
Seitlich und oberhalb der Elementplatte 10 sind Armierungen 45 angeordnet, die einen Verbund mit dem Ortbeton 50 bilden. Sowohl die Elementplatte 10 als auch der fertig gestellte Ortbeton 50 bilden das Auflager auf der Seitenwand 60.
Detail B zeigt in einem vergrößertem Ausschnitt einen mittleren Bereich der Betondeckenkonstruktion mit Elementplatten 10, Rohrleitungen 40 und Armierungen 45. Die die Rohrleitungen umschließende sowie die Armierungen 45 enthaltene Schicht Ortbeton ist in dieser Darstellung nicht wiedergegeben.
An die Rohrleitung 40 schließt sich ein Umlenkkasten 44 an. Das Rohrleitungssystem verfügt über einen Vorlauf 42 sowie einen Rücklauf 43 und ist über diesen Vorlauf 42 bzw. Rücklauf 43 mit einer Klimatisierungsvorrichtung zur Bauteilaktivierung, d. h. zur Heizung oder Kühlung, verbunden. Fig. 5 zeigt den Schnitt V-V nach Fig. 2. Die Elementplatten 10 enthalten integrierte Spannbewehrungen 35, Querbewehrungen 25, an deren Ende sich die schlaufenförmig ausgebildeten Übergreifungen 30 anschließen, sowie in Längsrichtung der Elementplatte 10 verlaufende Verbundelemente 20. Die Übergreifungen 30 sind unter einem Winkel von 30 Grad gegen die Horizontale angestellt und erstrecken sich seitlich und schräg nach oben von der Elementplatte 10 in Richtung der daneben liegenden nächsten Elementplatte entlang der Längskante. Diese schlaufenförmig ausgebildeten Übergreifungen 30 bilden mit dem Ortbeton 50 einen Verbund. Oberhalb der Elementplatten 10 sind angeordnet die Rohrleitungen 40, die von der Schicht Ortbeton 50 vollständig umschlossen werden. Über die Schlaufen 30 und die Verbundelemente 20, welche sich zwischen den Rohren 40 in Längsrichtung erstrecken, wird der Verbund der Betondeckenkonstruktion hergestellt.
In Fig. 6 ist dargestellt eine zweite Ausführungsform der Erfindung in einer Draufsicht auf eine Elementplatte 10 (gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Teile wie zuvor) mit Verbundgitterelementen 20 sowie oberhalb der Elementplatte 10 angeordneten Rohrleitungen 140, die über entsprechende Anschlussstücke 141 durch Durchgänge in den Elementplatten 10 mit der Umgebung verbunden sind.
Fig. 7 zeigt den Schnitt VII-VII nach Fig. 6. Die Elementplatten 10 weisen einen zu dem vorherigen Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 bis 5 identischen Aufbau auf. Oberhalb der Elementplatten 10, innerhalb der Ortbetonschicht 50, sind angeordnet die Rohrleitungen 140, die einen Querschnitt aufweisen, der aus zwei senkrechten Seitenwänden gebildet ist, wobei die Ober- und Unterseite der Rohrleitungen 140 durch Kreisbögen gebildet ist. Durch die senkrecht stehenden Seitenwände der Rohrleitung 140 ist die längere Symmetrieachse der Rohrleitung 140 in Richtung der Hauptzugspannung ausgerichtet, d. h. dass die Rohrleitung 140 durch die Beschaffenheit ihres Querschnittes eine tragende Funktion in der Betondeckenkonstruktion übernimmt.
Fig. 8 zeigt einen Schnitt durch eine dritte Ausführungsform der Erfindung. Oberhalb der vorgespannten Elementplatten 10 sind Rohrleitungen 240 angeordnet, die von einer Schicht Ortbeton 50 umschlossen und überdeckt werden. Die Rohrleitungen 240 weisen einen rechteckigen Querschnitt auf, wobei die längere Symmetrieachse des rechteckigen Querschnittes senkrecht steht und somit die Seitenwände der Rohrleitung zur Statik der Deckenkonstruktion beitragen.

Claims

Ansprüche
1. Betondeckenkonstruktion aufweisend einen mehrlagigen Aufbau, enthaltend vorgespannte Elementplatten (10) zur Aufnahme von Zugspannungen sowie zumindest eine darüber angeordnete Schicht Ortbeton (50), insbesondere armierter Beton, zur Aufnahme von Druckspannungen, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rohrleitungssystem (40) zur Durchleitung eines Fluides, insbesondere Luft, zur Heizung oder Kühlung integriert ist, wobei die Rohrleitungen (40, 140, 240) über den Elementplatten (10) in der Ortbetonschicht (50) angeordnet sind.
2. Betondeckenkonstruktioπ nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrleitungen (40, 140, 240) im Bereich der neutralen Faser der Betondeckenkonstruktion angeordnet sind.
3. Betondeckenkonstruktion nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den vorgespannten Elementplatten (10) und dem Ortbeton (50) Gitterträger und/oder Verbundelemente (15, 20, 30) angeordnet sind.
4. Betondeckenkonstruktion nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrleitungen (40, 140 ,240) eine profilierte Oberfläche und/oder an der Rohroberfläche angeordnete Armierungen aufweisen, die einen Verbund mit dem Ortbeton (50) bilden und insbesondere die Gitterträger bereichsweise ergänzen oder ersetzen.
5. Betondeckenkonstruktion nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige Elementplatten (10) Durchgänge (11) aufweisen, durch die Rohrleitungen (40, 140, 240) durchführbar sind, wobei insbesondere im Bereich jeder Öffnung (11) zusätzliche Querbewehrungen angeordnet sind.
6. Betondeckenkonstruktion nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzlichen Querbewehrungen oberhalb der Elementplatte (10) angeordnet sind, insbesondere dass zusätzlichen Querbewehrungen im Bereich von Durchgängen (11) in Elementplatten (10) zur Durchführung von Rohrleitungen (40, 140, 240) oberhalb der Elementplatte (10) angeordnet sind.
7. Betondeckenkonstruktion nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrleitungen (40, 140 ,240), insbesondere in dem Bereich, der eine Elementplatte (10) durchtritt, einen ovalen oder rechteckigen Querschnitt aufweisen, wobei insbesondere die längere Symmetrieachse in Richtung der Hauptzugspannung ausgerichtet ist.
8. Betondeckenkonstruktion nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch Elementplatten (10) hindurch zur Umgebung hin führende Rohrleitungsenden (41) mittels offenbarer und/oder abnehmbarer Klappen oder dergleichen verschließbar sind.
9. Betondeckenkonstruktion nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elementplatten (10) aus hochfestem Beton gefertigt sind.
10. Betondeckenkonstruktion nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elementplatten (10) eine Dicke von mindestens 8 cm, vorzugsweise 10 cm oder 12 cm, aufweisen.
11. Betondeckenkonstruktion nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elementplatten (10) Querbewehrungen (25) aufweisen, die in Querrichtung der Elementplatte (10) seitliche und/oder schräg nach oben gerichtete Übergreifungen (30) bilden, die mit dem Ortbeton (50) einen Verbund bilden, um Beanspruchungen der Nebentragrichtung aufzunehmen.
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